G2.-f.3-fs
БТ79
В. И. Бойченко
Кабельная
КАНАЛИЗАЦИЯ
В ВЕЧНО¬
МЕРЗЛЫХ
ГРУНТАХ

БИБЛИОТЕКА ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
Выпуск 341
В. И. БОЙЧЕНКО	,у
£2/
КАБЕЛЬНАЯ
КАНАЛИЗАЦИЯ
В ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ
ГРУНТАХ
«ЭНЕРГИЯ»
МОСКВА 1971

6П2.13
Б 72
УДК 621,315.23:6S4^tft235
РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ:
Большам Я. М., Зевакин А. И., Мандрыкин С. А., Каминский Е. А.,
Розанов С. П., Семенов В. А., Синьчугов Ф. И., Смирнов А. Д.,
Устинов П. И.
Бойченко В. И.
Б 72 Кабельная канализация в вечномерзлых грунтах.г
М., «Энергия», 1971.
56 с. с ил. (Б-ка электромонтера. Вып. 341).
В брошюре описан многолетний опыт кабельной канализации на
Крайнем Севере на территории от Воркуты и до Магадана, рассмот¬
рены различные способы прокладки кабелей и их оценки, сезонность
кабельных работ и способы разработки мерзлых грунтов, влияние те¬
пловыделения кабеля на мерзлотное состояние грунта, а также мето¬
дика проведения мерзлотно-грунтовых обследований при изыскании
кабельных трасс. Даются рекомендации по осуществлению кабельной
канализации.
Книга предназначена для электромонтеров, монтажников, свя¬
занных с сооружением кабельных линий в вечномерзлых грунтах.
3-3-9
111-71
6П2.13
Бойченко Владимир Иванович
Кабельная канализация в вечномерзлых грунтах
Редактор В. А. Озерский
Обложка художника В. И. Карпова
Технический редактор О. Д. Кузнецова
Корректор Н. В. Лобанова
Сдано в набор 23/11 197) г. Подписано к печати 2.3/ХІ 1971 г. Т-16870
Формат 84Х 108і/33	Бумага типографская № 2
Усл. печ. л.'2,94	Уч.-изд. л. 3,0&
Тираж 4000 экз.	Цена 11 коп.	Зак- 1С1
Издательство „Энергия". Москва, М-114, Шлюзовая иаб., 10.
Московская типография № 10 Главполиграфпрома
Комитета по печати при Совете Министров СССР.
Шлюзовая наб., 10.

1.	ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА И ЕЕ ПРОЯВЛЕНИЕ
НА КАБЕЛЬНЫХ ТРАССАХ
Вечная (многолетняя) мерзлота является результатом
охлаждения почв и горных пород до кристаллизации за¬
ключенной в них воды (образование кристаллов льда).
Вечномерзлый слой земли не является постоянным, он
подвержен перемещениям как в горизонтальном, так и в
вертикальном направлениях. Кроме перемещений, мерз¬
лый слой подвергается нередко сокращению или полно¬
му уничтожению и, наконец, возникновению вновь на од¬
ном и том же месте — такова природа вечной мерзлоты.
С процессами неравномерного охлаждения и промер¬
зания, нагревания и протаивания влажных и водоносных
глинистых и песчаных почв и горных пород и связаны ос¬
новные физические и физико-химические явления, знание
которых помогает решать многие, в том числе инженер¬
ные задачи [Л.1].
Наука, занимающаяся изучением зоны мерзлых пород
и связанных с ними явлений, называется мерзлото¬
вед е н и е м или, шире, — геокриологией («Криос»
по-гречески значит холод, мороз).	"
Основоположниками геокриологии являются советские
ученые-исследователи: В. А. Обручев, А. И. Воейков,
М. И. Сумгин и др.; формирование ее относится к 1927—
1957 г. — периоду начала, а затем бурного развития про¬
мышленного строительства на Крайнем Севере.
Мерзлотоведение, таким образом, является одновре¬
менно научной помощью строителям, горным инженерам^
гидрологам и людям других специальностей, работаю-,
щим в северных и северо-восточных районах страны.
В СССР вечномерзлые породы мощностью от.25 до
600 м распространяются (рис. 1) от южных районов Чи¬
тинской области и Хабаровского края, где сезбнноотта-
ивающий слой достигает от 2 до 5 м, до побережья се¬
верных морей и островов Ледовитого океана, где он едва
доходит до 0,7—0,8 м. Толщина сезоннооттаивающего
3

Ml
4

Рис. 1. Положение южной границы многолетнемерзлых пород (вечная мерзлота) на территории
СССР (по И. А. Баранову).
I—I • I—I • I—I — государственная граница; 	—	граница области многолетнемерзлых пород.
слоя зависит от интенсивности и продолжитель¬
ности прогревания поверхности земли. Из всех
видов грунтов (суглинки и супеси, пылевато¬
илистые, травянистые, 'песчаные, песчано-гравий¬
но-галечные, щебенистые, скальные) наибольшей
глубиной сезонного протаивания характеризу¬
ются скальные и щебенистые грунты.
Растительный покров на почве играет роль
теплоизолятора, вследствие чего промерзание
протекает медленнее, чем грунта с открытой по¬
верхностью. В равной степени растительный
слой уменьшает толщину сезоннооттаивающего
слоя.
Вследствие изменения теплового и гидрологи¬
ческого режимов в районах вечной мерзлоты и
глубокого сезонного промерзания происходит
деформация грунта, имеющая характер пучения,
просадки (термокарст), морозобойных трещин,
оползней (солифлюкция) и оврагообразований.
Пучение грунтов происходит вследствие
раздвигания части минерального скелета кри¬
сталлами льда, образующимися за счет воды за¬
мерзшего слоя, и миграции (перемещения)
’влаги.
В хорошо фильтрующих крупнозернистых
грунтах вода легко отжимается от фронта про¬
мерзания в сторону замерзания грунта и поэтому
пучение, как правило, отсутствует.
Слабое пучение характерно и для грунтов,
в которых наблюдается частичное отжатие влаги
от фронта промерзания. К ним относятся преи¬
мущественно мелкозернистые и пылеватые пески,
а также испытывающие значительные напряже¬
ния супеси и слоистые глины. К категории силь¬
но пучинистых грунтов относятся в основном
пылеватые супеси и суглинки. Интересно отме¬
тить, что пучение начинается при температуре от
—0,5 до —0,9° С и заканчивается при темпера¬
туре —Зн—5° С. Пучение тем интенсивнее, чем
медленнее промерзает грунт. С увеличением глу¬
бины пучение грунта уменьшается (Л. 7].
Пучение грунтов опасно дя кабельных линий
и сооружений.
2—101
5

Термокарстовые или присадочные и про¬
вальные формы рельефа возникают в результате вы¬
таивания в толще вечномерзлых пород подземного льда
и последующей просадки верхних оттаявших слоев.
Всякого рода сооружения — гражданские или про¬
мышленные здания, дороги, подземные коммуникации —
в период строительства или в период эксплуатации вызы¬
вают изменение термического режима поверхностей тол¬
щи грунтов и чаще всего их потепление. Этим обуслов¬
ливается увеличение глубины сезонного протаивания и
образования таликов, сопровождающихся оттаиванием
подземных льдов в вечномерзлых грунтах с просадками
и провалами. Часто термокарст возникает возле наруше¬
ния целостности растительного покрова. Термокарсты
вызывают провисание кабеля, проложенного в земле, и
его повреждения.
Морозобойные трещины образуются из-за не¬
равномерного охлаждения грунтов при промерзании, ко¬
торое вызывает развитие в них растягивающих напря¬
жений, превышающих их пределы упругости и прочности
на разрыв. Чаще всего морозобойные трещины возника¬
ют на оголенных от снега участках во время сильных хо¬
лодов. Глубина растрескивания ограничивается зоной
сжатия грунтов, равной приблизительно 5—10 м. Моро¬
зобойные трещины начинают возникать в конце октября
— начале ноября после установления устойчивой отрица¬
тельной температуры воздуха. В течение ноября обра¬
зуется до 90% всего количества трещин [Л. 7].
В последующем обычно происходит повторное растре¬
скивание, при котором трещины расширяются и углуб¬
ляются. Более густая сеть трещин возникает обычно
в насыпных и пучинистых грунтах. Морозобойные тре¬
щины, возникающие на застроенных площадках и ка¬
бельных трассах, опасны — они, как правило, вызывают
разрыв кабеля, чаще в соединительных муфтах.
При строительстве на участках, подверженных мо¬
розному растрескиванию, осуществляются мероприятия
по изменению теплового и гидрологического режимов
площадки (трассы), обеспечивающие прекращение обра¬
зования и дальнейшего роста трещин. Такими мероприя¬
тиями являются: подсыпка территории фильтрующими
грунтами, осушение ее, сохранение снегового покрова,
обсевы травой и т. п.
Оползни (солифлюкция) представляют мед¬
6

ленное течение под влиянием силы тяжести переувлаж¬
ненных талых грунтов на пологих склонах по поверхно¬
сти мерзлых пород. Солифлюкционные явления приносят
значительный ущерб строительству, подземным комму¬
никациям, в том числе кабельным линиям и дорожному
хозяйству, так как приводят к сползанию (сплываниюі)
верхнего слоя, иногда на больших территориях.
Овраго образование происходит вследствие раз¬
мывания мерзлых льдинистых, глинистых и песчано-пы¬
леватых грунтов проточными водами.
Меньшему воздействию мерзлотных явлений подвер¬
жены дренирующие (фильтрующие) грунты, к которым
относятся скальные, щебенистые, галечные и песчаные
грунты, большему — недренирующие и слабодрениру-
ющие грунты. К ним могут быть отнесены глины, суглин¬
ки, пылеватые, пылевато-иловатые, супеси, а также тор¬
фяники.
Условия для кабельной канализации в дренирующих
грунтах складываются более благоприятные по той про¬
стой причине, что такие грунты не задерживают или сла¬
бо задерживают влагу и поэтому в них не образуется
лед и, следовательно, не происходит мерзлотных явлений,
вызывающих механические деформации грунта, или, во
всяком случае, эти деформации носят более ограничен¬
ный (неопасный) характер.
Наглядное представление о влиянии характера грунта
на устойчивость кабелей в эксплуатации в условиях веч¬
ной мерзлоты дает табл. 1, составленная по результатам
обследований.
Весьма убедительные сведения о повреждениях ка¬
бельных линий из-за мерзлотных явлений приводятся
в книге «Воздействие мерзлотно-грунтовых явлений на
кабельные связи» [Л. 7]. Например, в районах Забай¬
кальской ж. д. и г. Тикси повреждения кабелей из-за мер¬
злотных явлений составили в среднем 25—26% от об¬
щего их числа, а в Заполярье, по их данным, за 10 лет
(1949—1957 гг.) свыше 60%. Так, на сильно обводненной
части территории станции Магадачи за 10 лет было за¬
фиксировано более 200 повреждений, среди которых от¬
мечены обрывы жил, деформации свинцовой оболочки,
повреждения в соединительных муфтах, как результат
пучения грунта и действия морозобойных трещин. Ха¬
рактерные повреждения кабелей в мерзлотных грунтах
описаны также в статье инж. Селянина А. И. [Л. 6].
7

Таблица 1
Характер грунта
Способ прокладки кабеля
Данные наблюдений при
эксплуатации
Супеси, суглин¬
ки, пылевато-илис¬
тые
В земляных траншеях, в
пределах сезоннооттаивающего
слоя
То же
Песчаные, тра¬
вистые, галечные,
щебенистые
Супеси, суглин¬
ки, пылевато-илис¬
тые
В земляных траншеях ниже
сезоннооттаивающего слоя
В трубах в сезониооттаиваю-
щем слое земли
По эстакадам, стенам зда¬
ний, в городских коллекторах,
в продуваемых подпольях
зданий, по водоводам, под
пешеходными мостами, по
поверхности земли в защитных
коробах
В земляных траншеях в се-
зоннооттаивающем и ниже се¬
зоннооттаивающего слоя
В искусственных насыпях из
дренирующих грунтов (песча¬
ные, травистые, галечные, ще¬
бенистые)
Происходят повреждения ка¬
белей от оползней, выпучива¬
ния, термокарстовых просадок
грунта и от морозобойных тре¬
щин
Повреждений кабеля, связан¬
ных с природой вечной мерз¬
лоты, ие наблюдается
Происходит раздавливание
кабеля в трубе при замерзании
воды
Повреждений кабеля, связан¬
ных с природой вечной мерз¬
лоты, не происходило
Повреждений кабеля, свя¬
занных с природой вечной
мерзлоты, не происходило
Повреждений кабеля, связан¬
ных с природой вечной мерз¬
лоты, не происходило
2.	ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ОПЫТ КАБЕЛЬНОЙ
КАНАЛИЗАЦИИ В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ
ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ И ГЛУБОКОГО
СЕЗОННОГО ПРОМЕРЗАНИЯ [Л. 3]
А. Способы прокладки кабельных линий
и их эксплуатационные показатели
При выборе решения или его оценке данные по на¬
коплению опыта, на наш взгляд, имеют первоочередное
значение. Поэтому в дальнейших выводах и рекоменда¬
циях по кабельной канализации в вечномерзлых грунтах
мы исходим главным образом из обобщенного опыта.
При изучении производственного опыта по кабельной
канализации были использованы следующие географи¬
ческие пункты с их хозяйственным развитием: Тикси,
Амдерма, Норильск, Хатанга, Диксон, Воркута, входя¬
щие в прибрежную (арктическую) зону северных морей,
а также Якутск, Уст-Нера, Батагай, Мяунджа, располо¬
женные в более континентальной части севера и севери-’
востока.
Эти пункты характерны как в климатическом и хо¬
зяйственном значении, так и в отношении характера
грунтов.
8

Показательным для опыта явилось также проявление
автономности в выборе технических решений при соору¬
жении кабельных линий и их эксплуатации, что следует
отнести главным образом за счет:
а)	наличия почвенно-грунтовых и климатических ус¬
ловий в этих районах, отличающихся от таковых в дру¬
гих районах Крайнего Севера, и
б)	недостаточной общей изученности влияния мерз¬
лотно-грунтовых условий на кабельные линии и сети
в масштабе страны и отсутствия в связи с этим норма¬
тивных требований на прокладку и эксплуатацию ка-,
бельных сетей примени¬
тельно к условиям рас¬
пространения вечномерз¬
лых грунтов.
Описание опыта по
различным видам и спо¬
собам прокладки кабель¬
ных линий в мерзлотных
условиях и концентрация
внимания читателя на
лучших способах, наибо¬
Рис. 2. Прокладка кабеля по по¬
верхности земли.
а — открытая прокладка; б — устрой¬
ство переезда через проложенные ка¬
бели; / — кабели связи; 2 —кабели
электроснабжения.
лее полно удовлетворяю¬
щих требованиям надеж¬
ности линий и экономич¬
ности затрат, является
одной из основных це¬
лей.
Прокладка кабелей по поверхности зем¬
ли. Первые кабели в Арктике были проложены в 1934—
1935 гг. Прокладка осуществлялась по поверхности земли
(рис. 2) без какой-либо защиты ввиду трудности разра¬
ботки мерзлых и сезоннооттаивающих грунтов: мерз¬
лых— вследствие их большой твердости; сезоннооттаи¬
вающих — ввиду наличия поверхностных надмерзлотных
вод, заливающих траншеи. Считалось, что слабая на¬
селенность площадок позволит ограничиться только обо¬
значением трасс кабелей предупредительными знаками
и сооружением переездов для транспорта.
Положительной стороной такого вида прокладки яв¬
лялась возможность быстрого обнаружения поврежде¬
ний кабеля и их устранение.
Однако уже в первые годы эксплуатации линий в свя¬
зи с бурным освоением советского Севера выявилась не¬
9

достаточная надежность надземной прокладки кабелей
и как следствие отказ от нее.
Подземная прокладка кабелей в тран¬
шеях. Эта прокладка имеет свое начало в 1940 г. Из-за
отсутствия необходимого опыта проектирование и мон¬
таж кабелей велись по действующим нормам для сезон-
нопромерзших грунтов средней полосы Советского Сою¬
за, которые не учитывали особенностей механики сезон-
нооттаивающих и вечномерзлых грунтов. Результаты
этого не замедлили сказаться. В некоторых случаях
нормальная работа кабелей нарушалась уже в течение
одного-двух лет после монтажа; в других повреждения
кабелей проявлялись через несколько лет. При этом вы¬
явилось, что сезоннооттаивающие грунты в районах рас¬
пространения вечной мерзлоты не являются стабильной
средой для пролегания кабелей. Обнаружилисыне только
низкая надежность и высокая стоимость прокладки ка¬
белей, но и большие трудности в обнаружении и устра¬
нении неисправностей подземных кабелей в вечномерз¬
лых и сезоннооттаивающих грунтах.
Однако постепенное накопление опыта начало давать
свои положительные результаты. При прокладке кабелей
непременно стали учитывать характер грунта и глубину
сезоннооттаивающего слоя.
На промышленных площадках и в населенных пунк¬
тах Арктического побережья—Амдерме, Тикси, Диксоне,
Норильске, Чокурдаке, где мощность деятельного слоя*
не более 0,7 м, подземная прокладка кабелей в непучи-
нистых грунтах производилась и в настоящее время про¬
изводится, как правило, ниже деятельного слоя на глуби¬
не 0,9 м. Траншея вырывается глубиной 1,0 м с таким
расчетом, чтобы под кабель положить подушку из песка
толщиной 0,1 м. После укладки кабель прикрывается
дренирующими слоями песка, щебня или гравия, а за¬
тем засыпается местным грунтом (рис. 3).
Земляные работы здесь производятся, как правило,
в период с отрицательными температурами воздуха, при
которых исключается возможность скопления воды
в траншеях. В летнее время, после оттаивания засыпного
грунта в траншее и его осадки, производятся досыпка
* Слой грунта, оттаивающий летом и промерзающий зимой, при¬
чем глубина оттаивания определяется наибольшей ее величиной за
теплый период, и глубина промерзания — наибольшей величиной за
холодный период года.
10

траншеи и устройство теплоизоляционного валика из мха
или торфа, прикрываемого для защиты от разрушения
щебнем или галечным грунтом. В одной траншее уклады¬
ваются силовые кабели и кабели связи с расстоянием
между ними 0,25 м. Электрические кабели укладываются
с расстоянием в 0,1 м. Этот способ прокладки себя впол¬
не оправдал и нашел распространение. Можно привести
пример такой прокладки кабеля СБС 3X10, 6 кв в посел¬
ке Амдерма от здания дизельной станции до поселка
Рис. 3. Подземная прокладка кабеля
в траншее.
/ — дренирующий грунт; 2 — торф; 3—местный
грунт ^размельченный и тщательно уплотненный);
4 — кабель связи; 5— гравий или щебень; 6, 7 — пе¬
сок; 8 — кабель электрический. Прн толщине дея¬
тельного слоя более 0,75 м глубина траншеи 1 м.
общей протяженностью 4 км, пролегающего в весьма
неблагоприятных грунтах (заболоченная местность).
Глубина укладки составила 1,2—1,5 м, что значительно
ниже деятельного слоя. Укладка кабеля производилась
«змейкой» в траншею шириной 35 см.
С момента монтажа (1953 г.) по настоящее время
повреждения кабелей из-за мерзлотно-грунтовых явлений
не отмечено. Проложенные в Норильске «а малой глу¬
бине кабели общей длиной 1 300 м случайно оказались
после планировки площадки на глубине 2—3 м, т. е. зна¬
чительно ниже границы деятельного слоя, также по¬
вреждений не имели в течение длительного срока эксплу¬
атации.
При несоблюдении условий прокладки кабелей ниже
деятельного слоя происходили довольно частые выходы
их из строя. Характерными в этом отношении явились
аварии с кабельными линиями в поселке Тикси, проло¬
женные на глубине 0,8 м.
11

При вскрытии трассы после пяти лет эксплуатации
все кабели оказались в толще деятельного слоя, в не¬
которых случаях на глубине 0,2—0,4 м. Это произошло
в результате пучения пылевато-илистого грунта, не об¬
ладающего дренирующими свойствами. Видимо, была
сделана неправильная оценка глубины протаивания или
неточно учтены нарушения термического режима как
следствие недостаточной теплозащиты. Отмечено при
этом сильное тяжение кабелей, вызывающее поврежде¬
ния, несмотря на то что укладка их в траншеи произво¬
дилась змейкой. Отмеченные явления наблюдались толь¬
ко на трассах с пылевато-илистыми грунтами.
На участках с дренирующими грунтами (песок, гра¬
вий, щебень) этого не произошло. По-видимому, для
трассы с недренирующими грунтами укладка кабелей
должна производиться на большую глубину, чем с дре¬
нирующими. Другими характерными причинами повреж¬
дений подземных кабелей явились морозобойные трещи¬
ны. Они возникли зимой при низких температурах и
также вызывали растяжение кабелей и, следовательно,
разрушение свинцовой оболочки с последующим про¬
боем изоляции. В поселке Тикси на протяжении всей
зимы 1957 г. несколько раз выходил из строя силовой
кабель СБ 3x46 мм? 6 кв, проложенный в земле на глу¬
бине 0,8 м. Повреждения в основном происходили в ли¬
нейных муфтах. При раскопке были обнаружены трещи¬
ны в грунте, имеющие характер морозобойных, шириной
6—10 см и глубиной более 1 —1,5 м.
При вскрытии муфт был зафиксирован разрыв жил
в местах сращивания жил пайкой. В Норильске наибо¬
лее частой причиной аварий кабелей являлась просадка
грунта в результате образования талика вокруг ка¬
беля, прогреваемого током. .При просадке грунта повы¬
шается тяжение кабеля, приводящее к повреждению
свинцовой оболочки, а затем и изоляции.
Отмечены также случаи разрушения кабелей, про¬
ложенных на крутом уклоне, вследствие солифлюкции
(сдвигов) грунтов. Так, кабель СБ 6 кв 3X120 мм2
между ТЭЦ и береговой насосной на некоторых участках
трассы оказался сдвинутым в сторону на 2—2,5 м от
первоначального своего положения.
Кабели, проложенные по склонам в хорошо дрениру¬
ющем грунте, не подвергались деформациям в результа¬
те грунтовых вод, однако весной после таяния снегов
12

испытывая при этом
ИЛИ после обильных дождей такие груНты часто вымы¬
вались водой с образованием пустот и оврагов. Наблю-
дались. в некоторых случаях под кабелями пустоты
высотой 1—1,5 м протяженностью в несколько метров.
В результате кабель провисал, испытывая значительные
растягивающие усилия, что нередко вызывало повреж¬
дения.	1
В Якутске в кабельных сетях 6 кв, находящихся в экс¬
плуатации с 1938 г„ при вскрытии трасс было обнару¬
жено, что в результате выпучивания грунта кабели
лежат на разных уровнях - от 0,4 до 1,2 м и вытянуты
из положения «змеики» в линию, испытывая при этом
сильное тяжение. Грунты здесь в основном пылевато¬
илистые пучинистые при замерзании и просадочные
при оттаивании. В более разветвленной кабельной сети
связи отмечены были повреждения от морозобойных
трещин.	г
'Подземная прокладка кабелей в Воркуте, Усть-Нере
Якутской области и Мяундже производилась в дея¬
тельном слое, «змейкой», на глубине 0,7 м. При вводе
в здание выполнялся петлевой компенсатор с запасом
по длине до 3 м.
Защита кабелей от механических повреждений осу¬
ществлялась бетонными плитами или выкладкой кирпи¬
чом. Ьлагодаря наличию здесь в основном фильтрующих
грунтов (песок, гравий) повреждений кабелей, вызван¬
ных природой вечной мерзлоты, не наблюдалось.
Надо сказать, что прокладка кабелей в земляных
траншеях вечномерзлых грунтов является неблагопри-
. ятнои еще и потому, что при прохождении кабельной
трассы вблизи зданий создается опасность повреждения
фундаментов зданий в результате образования талико¬
вых зон. Например, тепловое воздействие кабеля приве¬
ло в Норильске к образованию таликовой зоны в непос¬
редственной близости от фундаментных столбов подстан¬
ции, из-за чего произошла осадка столбов и подстанция
накренилась. В Воркуте в результате образования чаши
протаивания от тепла, выделяемого кабелем, произошла
осадка фундамента, вызвавшая деформацию стен и пе¬
рекрытий подстанции.
R и1пЛТИМ И П° другйм изложенным выше мотивам
кабеТшХСКпИВ ?астоящее вРемя прокладка подземных
М?ся Иски™ В траншеях как правило, не произво-
. Д тся. Исключение составляют отдельные участки с ко-
3—101
13

рбткйми трассами 20—30 м, гіапрйМер йрй вывбдай йЗ
трансформаторных подстанций на концевые опоры воз¬
душной линии и др.
Некоторую особенность имеет островной характер
распространения вечной мерзлоты. Он наблюдается,.,
в частности, в районах Воркуты. Замечено, что в ре¬
зультате теплового воздействия проложенных кабелей
вечная мерзлота вдоль трассы исчезла и, несмотря на не¬
благоприятные грунты (суглинок, супесь), аварии с ка¬
белями, характерными для вечномерзлых грунтов, не
наблюдались.
Таким образом, вечная мерзлота при островном ха¬
рактере ее распространения относительно неустойчива.
Некоторую особенность имеет прокладка кабелей
в Магаданской области, в частности на Аркагалинской
ГРЭС. При глубине талого грунта (деятельный слой)
0,4—0,6 м кабели здесь укладывались на песчаную по¬
душку на глубине 0,7 м. Сверху насыпался размельчен¬
ный грунт и прикрывался деревянными досками
или горбылем для защиты от механических повреж¬
дений. Применение дерева, не гниющего в слое вечной
мерзлоты и имеющего меньшую теплопроводность, чем
кирпич и бетонные плиты, по наблюдению эксплуатаци¬
онного персонала, предотвращает протаивание грунта
ниже досок и тем обеспечивает
стабильность нахождения кабеля
в слое вечной мерзлоты. Работа
кабельных линий с покрытием
досками отличается повышенной
эксплуатационной надежностью.
Прокладку электрических кабе¬
лей на Янской РЭС (Якутская
АССР) можно характеризовать
большой глубиной закладки
(1,2—1,5 ди), значительно ниже
верхней границы слоя вечной
мерзлоты.
Защита кабеля от механиче¬
ских повреждений выполнена де¬
ревянным горбылем. За весь
период эксплуатации, начиная
с 1941 г., при суммарной длине
кабельных линий 3 км не было
■случаев повреждений кабелей,
Рис. 4. Кабельный шкаф
с концевыми муфтами,
устанавливаемый на
трассе взамен соедини¬
тельных муфт.
14

связанных с деформацией грунта. Грунтовые условия
здесь весьма благоприятные — песок, песок с илом,
малопучинистые, хорошо дренирующие воду.
Недостатком этого вида прокладки являются боль¬
шие трудозатраты, связанные с рытьем сравнительно
глубоких траншей в вечномерзлом грунте.
Статистика аварий в кабельных линиях, связанных
с природой вечной мерзлоты, в частности на Норильском
горно-металлургическом комбинате, указывает на пов¬
реждения в большинстве случаев в соединительных
муфтах из-за возникновения в них растягивающих уси¬
лии. На этом основании институтом Гипрокоммунэнерго
была запроектирована установка на трассе наружных
кабельных шкафов (рис. 4), заменяющих соединитель¬
ные муфты.
Применение шкафов должно снизить аварийность,
упростить контроль соединений, эксплуатацию (долив¬
ку) концевых муфт, а также выявление дефектных уча¬
стков кабеля в случае пробоя.
Кабельный шкаф выполняется сварной, из листовой
стали толщиной 3 мм и угловой стали 50x50x5 мм. Для
предупреждения проникновения влаги предусмотрена
крышка с козырьком и резиновые уплотняющие прок¬
ладки в местах стыка дверок со шкафом.
Концы кабеля с образованием петли заводятся
в шкаф, оконцовываются муфтами, и жилы кабелей бол¬
тами присоединяются к шинной перемычке, укрепленной
на опорных изоляторах.
Установка шкафа производится на бетонный фунда¬
мент размером 1 180x1 030x140 мм. Края фундамента
выполнены с уклоном для стока воды.	'
Наружные кабельные шкафы взамен соединительных
муфт были применены при реконструкции кабельной
сети Янской РЭС.
Технический интерес представляет осуществление
кабельного ввода в здание, устанавливаемого на фунда¬
ментных столбах, с продуваемым подпольем*, характер¬
ного для районов с вечномерзлыми грунтами.
'Кабели заводятся через подпольное покрытие в тру¬
бах. 1 акая конструкция ввода исключает образование
опасных для здания таликовых чаш.
* Продуваемые подполья обеспечивают поддержание режима
постоянного охлаждения мерзлого грунта, при котором исою“
образование термокарста, а следовательно, и деформации здания.
3*
15

При выводе на опоры воздушных линий кабели обыч¬
но защищались от механических повреждений стальны¬
ми трубами на высоте до 3 м от земли. Трубы заглубля¬
ются в грунт на 0,7 м.
Однако применение труб оправдано лишь для дре¬
нирующих грунтов, исключающих скапливание в них
воды; в других грунтах возникает реальная опасность
повреждения (раздавливания) кабеля при замерзании
скопившейся в трубе воды.
Чтобы избежать
Рис. 5. Мачтовая кабельная муфта
(п. Мяупджа).
этого, производится
подсыпка вокруг опоры
дренирующего грунта
либо замена трубы
стальным угольником.
Выход кабеля на опо¬
ру и присоединение
его к проводам ЛЭП
имеет обычное исполне¬
ние, как показано на
рис. 5.
Мачтовые, концевые
и соединительные ка¬
бельные муфты приме¬
няются обычной конст¬
рукции, рекомендован¬
ной для средних ши-
рот. Монтаж их ведется
по единой в СССР
технологии. Для залив¬
ки кабельных муфт на-
марки кабельных масс:
ходят применение следующие
а)	компаунд из МК-45 и МБ-90;
б)	компаунд из 75% по весу МБ-90 и 25% трансфор¬
маторного масла;
в)	компаунд из 48% окисленного битума, 12%' битум¬
ного состава с температурой каплепадения 100 °C и 40%
трансформаторного масла.
Зимой при низких температурах все же происходит
растрескивание заливочной массы в мачтовых муфтах и
концевых воронках, весной трещины заполняются влагой,
что нередко приводит к электрическому пробою и выхо¬
ду кабеля из строя, если не будут своевременно прове¬
дены профилактические мероприятия, в частности, прог¬
16

рев муфт паяльной лампой до заплавления. трещин мас¬
сой.
Сравнительно часто кабель повреждается в местах
вывода его на поверхность земли из-за неодинакового
пучения верхнего и нижнего слоев грунта. Это обстоя¬
тельство указывает на необходимость не резкого, а плав¬
ного (постепенного) подъема кабеля на поверхность под
определенным углом наклона. В этом случае не проис¬
ходят сколько-нибудь заметные смещения и деформации
кабеля.
При пучинистых грунтах угол наклона кабеля не
должен быть более 15—20°, при этом длина участка
подъема кабеля составит величину порядка 3,5—4 м
Эти же требования следует соблюдать и при перехо¬
де кабеля в траншее с одной глубины на другую.
Прокладка кабелей в теле насыпи дорог,
бетонных полос и выполнение переходов
через них.
Автодороги и бетонные полосы на вечномерзлых
грунтах, подверженных деформации (водонасыщенные,
пылеватые, глинистые), сооружаются на искусственных
насыпях значительной толщины, при которой подстила¬
ющие грунты способны находиться в мерзлом состоянии
круглый год. Минимальная толщина насыпей обычно
составляет один метр. Искусственные насыпи выполня¬
ются из крупноскелетных фильтрующих грунтов. Они
являются поэтому значительно более стабильной средой
для кабелей, чем подстилающие грунты. Но и в этих
насыпях вследствие недостаточного уплотнения насыпно¬
го грунта возможны просадки и пучения подстилающего
грунта. Поэтому кабели, укладываемые в насыпь, дол¬
жны выдерживать развивающиеся продольные (растя¬
гивающие) усилия. Таковыми являются кабели марок
АП, ААП, имеющие броню из круглых проволок. В слу¬
чае' применения кабелей марок СБ, АСБ с ленточной
броней устраиваются специальные каналы, в которых
кабели укладываются «змейкой». Прокладка кабелей
в насыпи дорог показана на рис. 6.
Кабельные переходы под дорогами также выполня¬
ются в теле насыпи над поверхностью подстилающих
грунтов (почва)—в деревянных, бетонных коробах или
в стальных трубах. При этом соблюдается необходимый
уклон не менее 0,1% для стока воды, которая при замер¬
17

зании могла бы повредить кабель. Предпочтительным
для этой цели является применение коробов. Например,
в Норильске переходы телефонных кабелей под автодо¬
рогой были выполнены в деревянных (дощатых) коро¬
бах простейшей конструкции. Такие переходы оказались
более надежными, чем стальные трубы. Однако приме¬
нение стальных труб для переходов не исключено. Они
/	2
Рис. 6. Прокладка кабеля в теле насыпи
автодороги и переход под дорогой
(Арктика).
а — прокладка кабеля вдоль дороги в теле насы¬
пи; б — переход кабеля через дорогу под покры¬
тием; в — переход кабеля через дорогу под по¬
крытием при наличии кюветов; 1— проезжая
часть дороги; 2—обочина; 3 — кабели; 4 — на¬
сыпь; 5 — подстилающий грунт; 6 — кабель, уло¬
женный в грунт; 7 — присыпной грунт; 8 — сталь¬
ные трубы 0—100 мм для прокладки кабеля;
9 — кювет; 10 — кабель, проложенный в коробе,
установленном на столбах; 11 — кабель, проло¬
женный в грунте или в теле насыпи.
необходимы тогда, когда можно ожидать сравнительно
больших давлений на покрытие при движении транс¬
порта.
Пример перехода кабеля под бетонной полосой в
арктической зоне с вечномерзлыми грунтами показан
на рис. 7.
Иногда в особо ответственных случаях на концах
кабельного перехода через дорогу или бетонную полосу
сооружают железобетонные колодцы. Колодцы устанав¬
ливаются на трассе перехода (канала) таким образом,
чтобы их днища были выше поверхности подстилающих
пучййисгых грунтов, ибо в протйвйом случае это может
привести к изменению теплового режима грунта, дефор¬
мациям колодца и окружающей насыпи, а следователь¬
но и к повреждению кабелей.
Наличие колодца позволяет контролировать состоя¬
ние канала (наличие воды), протягивать новые кабели
без раскопки грунта и без помех движению транспорта.
з 9
Рис. 7. Схема прокладки кабеля под покры-
• тием бетонной полосы.
1 — сборный железобетонный колодец малого ти¬
па; 2 — полоса; 3 — присыпка грунтом; 4 — ка¬
бель, уложенный в грунт; 5 — стальные трубы
0 100 мм\ Z — уклоны принимаются максималь¬
ными, но не менее 0,1%0.
Прокладка кабелей в каналах. Прокладка
кабелей в каналах в мерзлотных условиях производится
в основном на территориях открытых подстанции и рас¬
пределительных устройств, принимая во внимание повы¬
шенные требования к безаварийности работы таких
объектов.
В начальный период промышленного строительства
в районах распространения вечной мерзлоты, когда не
было еще достаточного опыта, сооруженные кабельные
каналы испытывали в эксплуатации значительные де¬
формации от пучения и просадок грунта. Особенно это
наблюдалось в начале осени, когда глубина протаивания
грунта максимальная. Каналы с проложенными кабеля¬
ми оседали вместе с осевшим грунтом, что приводило
к их растрескиванию, а иногда к полному разрушению
с возникновением аварийной ситуации.
В последующие годы, с накоплением опыта, сооруже¬
ние кабельных каналов производится с учетом факторов,
происходящих в деятельном слое. При этом большое
внимание уделяется выбору площадки под сооружение
каналов. Площадка должна иметь относительно ровную
поверхность с уклоном, обеспечивающим сток поверхно¬
стных вод. Предпочтение отдается площадкам, деятель-
19

а)
б)
Рис 8. Прокладка кабеля в каналах.
а —наружный вид канала, закрытого плитами (Норильск)- б — вну-
канала с уложенными на песчаной подушке ' кабелями
ос.ь-35, 3X95 ммг. С боков канала выполнена подсыпка дренирующим
грунтом.
20

“ой КОТО₽ЬІХ состоит из непучинистых или слабопу-
инистых грунтов, в случае вынужденного сооружения
каналов во влажных пучинистых грунтах под каналы
и с о о ко в подсыпается слой дренирующего грунта тол¬
щиной до 0,5 м (рис. 8), а вся площадка покрывается
теплоизолирующими материалами — мхом, шлаком и др
чтобы уменьшить оттаивание этих грунтов в летнее вре¬
мя. Кабельные каналы выполняются водонепроницаемы¬
ми, из монолитного железобетона, покрытые двумя
слоями битума для полной гидроизоляции; сверху кана¬
лы закрываются железобетонными плитами.
Кабели (силовые и контрольные) укладываются на
установленные на стенах кабельные конструкции и
на дно канала (рис. 8,6), имеющего песчаную подушку.
Для удаления из кабельных каналов інадмерзлотных
вод в иаинизшей точке площадки каналы заглублены
и имеют открытый сток для отвода, воды. Иногда для
этой цели применяются стальные трубы, проложенные
наклонно в более низкую точку.
В некоторых случаях кабельные каналы сооружаются
открыто, без заглубления в грунт; при этом во избежа¬
ние просадки и іпучения поверх местного грунта пло-‘
щадка имеет мощную подсыпку из строительного сухого
(дренирующего) грунта.
Рис. 9. Прокладка кабеля 6 кв по эстакаде на деревян¬
ных опорах (г. Норильск).
21

На рис. 8,6 показана прокладка в монолитных ги-
дроизолированных каналах фидерных кабелей ОСБ —
35 кв, 3X95 мм2 от повысительных трансформаторов от¬
крытой подстанции к закрытому распределительному
устройству.
Прокладка кабелей по эстакадам, стенам зданий, в ко¬
робах и по трубопроводам. На территории промышленных
предприятий, где не всегда удается проложить трассу
для воздушных линий 6—10 кв из-за большого количест-
а)	б)
Рис. 10. Детали прокладки кабеля по эстакаде с деревянными опо¬
рами.
а — компенсаторы от пучения грунта; б — узел ответвления.
ва зданий, сооружений и различного рода коммуникаций,
применение кабельных линий становится неизбежным.
Прокладка кабелей в этих случаях, учитывая мерзлот¬
но-грунтовые условия,- производится чаще по стенам и пе¬
рекрытиям зданий и различного рода конструкциям ин¬
женерных сооружений. Там, где это не представляется
возможным осуществить, для прокладки кабелей соору¬
жаются специальные эстакады или коробы. При числе
кабелей больше двух вариант с кабельной эстакадой по
первоначальным затратам становится экономичнее, чем
прокладка кабеля в земляной траншее вечномерзлых
грунтов.
1. Прокладка по эстакадам. В Норильске на¬
ибольшее распространение получили простейшие кабель¬
ные эстакады на деревянных опорах (рис. 9) высотой
3,5—4 м, с повышениями при пересечении дорог.
Кабели укладываются на поперечные стальные полки
эстакады (рис. 10), приваренные к несущей (прогонной)
балке, через 80 см. На эстакаду можно уложить до двад¬
цати кабелей.
22

Для предотвращения опасных тяжений в кабеле при
температурных колебаниях и выпучивании поддержива¬
ющих стоек предусматривают компенсаторы в виде про¬
весов кабеля (рис. 10,а).
Ответвление кабеля осуществляется согласно рис. 10,6.
Вводы кабельных потоков в здании показаны на рис. 11.
В некоторых случаях, если это диктуется условиями,
сооружаются железобетонные эстакады (рис. 12) для
Рис. 11. Ввод кабелей в здание
с эстакады.
совместной прокладки трубопроводов и большого числа
кабелей.
2. Прокладка по водоводам. Иногда пред¬
ставляется рациональным проложить кабели по конст-
Рис. 12. Железобетонная эстакада трубо-
провода и кабельных линий (г. Норильск).
23

Рис. 13. Прокладка кабельного потока по конструкциям
водовода (Норильск).
рукциям уже существующего водовода — рис. 13. Конст¬
руктивное исполнение прокладки кабелей непосредствен¬
но по водоводной трубе промышленного значения [Л. 6]
показано на рис. 14. Через каждый метр длины водово-
Рис. 14. Прокладка кабелей
6 кв непосредственно по во¬
доводу (Норильск).
1 — железобетонная плита; 2 —
кабель; 3 — водовод.
да с обеих сторон его прива¬
риваются уголки 40X60 мм
длиной 50 мм.
Эти уголки одновременно
служат для закрепления кабе¬
ля и железобетонных плит, за¬
крывающих сверху кабель и
тем> предохраняющих его от
повреждений.
По івсей длине водовода ка¬
бели укладываются «змейкой»,
а в местах установки сальни¬
ковых стыков участков труб
делаются кабельные петли на
ширину плиты.-Это устраняет
движение кабеля вдоль 'водо¬
вода при температурном изме¬
нении длины трубы и обеспе¬
чивает ремонт водовода без де¬
монтажа кабеля.
Стоимость сооружений такой кабельной линии при¬
мерно равна или несколько ниже стоимости линии, про-
24

Ложенной в земляной траншее (в зависимости от Сто¬
имости железобетонных плит).
В отношении эксплуатационной надежности такая ка¬
бельная линия имеет существенные преимущества.
3.	Использование стен зданий -для про¬
кладки кабелей. Прокладка кабельных линий по сте¬
нам зданий (главным образом промышленного значения)
рациональна по техническим и экономическим показа¬
телям.
а)
б)
Рис. 15. Прокладка кабелей по стенам зда¬
ний (Норильск).
а — с горизонтальным расположением кабелей на
навесных конструкциях; б —с вертикальным рас-
положением кабелей в закладных подвесках.
25

Как правило, ойа применяется в пределах одного зда¬
ния, исключающего необходимость сооружения дополни¬
тельных переходных конструкций, в виде перекидных
мостов.
По стенам зданий кабели прокладываются либо на
навесных кабельных конструкциях (рис. 15,а), либо в за¬
кладных подвесках (рис. 15,6).
Учитывая весьма короткое лето на Крайнем Севере
(1,5—2 мес), с температурой воздуха, не превышающей
25° С, и постоянно дующие ветры, способствующие отво¬
ду тепла с нагревающихся поверхностей, прокладка ка¬
белей по стенам зданий и эстакадам чаще, вопреки тре¬
бованиям ПУЭ, выполняется без устройства защиты
(трубы, коробы) от солнечных лучей. В Норильске, на¬
пример, в течение ряда лет таким образом эксплуатиру¬
ются десятки километров кабелей 0,4 и 6 кв без каких-
либо отрицательных последствий.
Возможность отказа от защиты кабелей против сол¬
нечных лучей в условиях Крайнего Севера весьма заман¬
чива из экономических соображений, так как в этом слу¬
чае отпадет необходимость в дополнительных издерж¬
ках по изготовлению защитных конструкций. Эксплуата¬
ционный персонал крупных промышленных объектов Но¬
рильска высказывается в пользу применения с целью за¬
щиты покрытия кабелей белой краской, отражающей сол¬
нечные лучи*.
4.	Прокладка в коробах. Прокладка кабель¬
ных линий в коробах применяется главным образом
в случае, когда возведение кабельной эстакады экономи¬
чески не оправдано (при количестве кабелей менее двух),
либо при прохождении трассы по заболоченным местам,
где сооружение эстакад вообще затруднено.
Чаще для этой цели используются железобетонные
короба (рис. 16,а).
В условиях рудников при взрывной разработке пла¬
стов прокладка кабелей выполнялась в профильных же¬
лезобетонных плитах (рис. 16, б). Сверху плиты прикры¬
ваются деревянными брусьями для защиты от падающих
при взрывах камней.
5.	Использование для прокладки кабе¬
лей теплофикационной сети и водопро¬
вода. Другим конструктивным решением является
* Письмо Норильского горно-металлургического комбината им.
А. П. Завеиягина.
26

использование для целей прокладки кабелей теплофика¬
ционной или водопроводной сети населенного пункта.
В арктических условиях сети теплофикации и водо¬
провода, как правило, сооружаются «а поверхности зем¬
ли в специальных утепленных коробах (чаще деревян-
Эти короба с успехом используются и для прокладки
низковольтных силовых кабелей и кабелей связи. Схема
Рис. 16. Прокладка кабельных линий в коробах и в про¬
фильных плитах (Норильск).
а трасса проходит по заболоченной местности: б — трасса
проходит по территории рудника, ведущего взрывную разра¬
ботку пластов.
27

прокладки кабеля по наружной стене короба с крепле¬
нием скобами приведена на рис. 17 и 18.
Для этой цели применяется бронированный кабель.
На некоторых площадках, например в Тикси, приме¬
няются железобетонные короба теплофикационных сетей.
Прокладка по коробам осуществлялась непременно бро¬
нированными кабелями.
Рис. 17. Прокладка кабеля 0,4 кв по деревянному коро¬
бу с трубами теплофикации (Тикси, Диксон, Амдерма).
/— кабели; 2 — защитный кожух; 3 — теплоизоляция (опилки,
шлак).
Рис. 18. Прокладка кабеля 0,4 кв
по стойкам водопровода (Чокур-
дак).
/ — трубы; 2 - теплоизоляция: 3 — во-
довод; 4 —- кабели; 5 — стойка опор¬
ная; 6 — доска.
6.	Прокладка кабелей под пешеходными
мостками. Во многих населенных пунктах Крайнего
Севера для движения пешеходов, из-за осенней и весен¬
ней распутицы, сооружаются пешеходные деревянные
мостки. Эти мостки, как показал опыт, являются удоб¬
ным средством и для прокладки под ними бронирован¬
ных силовых кабелей 0,4 кв и кабелей связи. Такой
способ прокладки, например, нашел применение на по¬
лярной станции Диксон и
в ряде других населенных
пунктов и себя вполне за¬
рекомендовал. Мостки
в этом случае сооружают¬
ся достаточно прочными
при толщине досок не ме¬
нее 5 см и имеют спе¬
циальные переезды для
транспорта. Конструкция
мостков позволяет удобно
вскрывать кабель для ре¬
визии и ремонта.
7.	Прокладка ка¬
белей в городских
28

коллекторах. При комплексном проектировании го¬
родского (поселкового) хозяйства на Крайнем Севере
обычно предусматривается прокладка электрических ка¬
белей, кабелей радиофикации и связи в. коллекторах сов¬
местно с трубопроводами ка¬
нализации, тепла и водоснаб¬
жения, без существенного при
этом удорожания -сооружения.
Вводы в здания также вы¬
полняются в коллекторах, что
предохраняет от оттаивания
грунта, прилегающего к зда¬
нию, и тем самым защищает
фундаменты зданий от проса¬
док. Кабели в коллекторах
укладываются па навесные
конструкции и защищаются
сетчатым ограждением (рис.
19). Обычно для кабелей вы¬
деляется отдельная стена кол¬
лектора, свободная от трубо¬
проводов. Подведенный В КОЛ- Рис- 1э- Прокладка кабелей
лекторе к стене здания кабель в ГО₽О(Норильск)ЛеКТО₽аХ
далее, -в пределах здания, про¬
кладывается в коробах, подвешенных к перекрытию
продуваемого подполья (рис. 20), имеющего высоту око¬
ло 1,5 м, не считая несущих балок перекрытия.
Рис. 20. Кабельные вводы в продуваемых
подпольях зданий, смонтированные в за¬
щитном коробе.
4-ЮІ
29

В (продуваемые подполья здания для обслуживания
допускается персонал, прошедший специальные инст¬
рукции.
8.	Воздушная подвеска кабелей.
В тех случаях, когда устройство эстакад, коробов, ка¬
налов и траншей в условиях вечномерзлых грунтов явля-
Рис. 21. Воздушная подвеска кабелей (Норильск).
ется невозможным из-за большого количества подзем¬
ных коммуникаций, прокладка кабелей производится по
воздуху с подвеской к опорам (рис. 21). Воздушная под¬
веска применяется главным образом для телефонных ка¬
белей и частично для электрических кабелей низкого на¬
пряжения при сравнительно коротких участках (50—
70 м). Подвески осуществлены, например, в Амдерме,
Хатанге, Тикси, Чакурдаке на Диксоне. Известный опыт
по монтажу и эксплуатации подвесных кабелей накоплен
в Норильске.
Подвесные кабели в Арктике работают в крайне тя¬
желых метеорологических условиях. Сочетание низких
температур с сильными ветрами приводит часто к по¬
вреждению свинцовой оболочки кабелей, и в первую оче¬
редь кабелей связи.
Под действием ветра, и особенно порывистого, подве¬
шенный на столбах кабель приходит р колебание. При
этом наиболее опасный изгиб кабель испытывает в точке
крепления несущего троса к опоре. При низкой темпера¬
туре воздуха свинцовая оболочка кабеля становится
хрупкой и не выдерживает даже небольшие изгибы, если
они повторяются периодически длительное время. Повре¬
ждение начинается с небольших трещин оболочки или
даже выкрашивания свинца. С наступлением тепла через
трещину внутрь оболочки проникает влага, нарушающая
изоляцию жил.
Вредное действие ветра проявляется и на участках
кабеля в пролетах между опорами. От колебаний кабеля
металлические подвесы постепенно сбиваются кучками.
Кабель недопустимо провисает, и в местах перегибов
оболочка повреждается. Применение в этом случае бро¬
нированных кабелей ненадолго увеличивает срок их
службы, а наличие брони затрудняет обнаружение и
устранение повреждений. Отмечены случаи, когда подве¬
шенные кабели вследствие их частых повреждений при¬
шлось переложить в землю (площадка «Надежда»).
Обращает на себя внимание также прокладка кабеля
под водой. Для Крайнего Севера этот способ не лишен
практического значения.
В отдельных случаях подводная прокладка по дну
озер и рек может быть дешевле прокладки под землей.
Однако общая протяженность подводных кабелей, эксп¬
луатируемых в районах распространения вечной мерзло¬
ты, невелика и составляет не более 10—12 км. Большая
часть этих кабелей проложена сравнительно недавно, и
опыт их эксплуатации недостаточен.
В заключение в порядке освещения производственно¬
го опыта интересно будет привести выражение точек
зрения компетентных организаций, касающихся вопроса
практического осуществления кабельной канализации*.
Лаборатория механики мерзлых грун¬
тов Института мерзлотоведения АН СССР
им. В. А. Обручева:
Вопросы прокладки и эксплуатации кабелей в усло¬
виях многолетних мерзлых грунтов и глубокого сезонно¬
го промерзания изучены и разработаны слабо. Средст¬
вами предупреждения деформации грунта при промерза¬
нии вдоль трассы могут быть:
а) отвод грунтовых вод, предохранение траншей от по¬
падания поверхностных вод, предохранение от глубокого
* Получены в порядке ответов на опросные листы ЛенПЭО
ГПИ «Тяжпромэлектропроект».
4*	31

Сезонного протаивания покрытием торфом, опилками,
засолением грунтов и др.
б) При глубоком сезонном промерзании кабель реко¬
мендуется укладывать в грунт на глубину 2/3 деятельно¬
го слоя, а при особо неблагоприятных условиях — на
большую глубину (Норильская проектная кон¬
тора Норильский горно-металлургиче¬
ский комбинат им. А. П. Завенягина).
Указывая на многообразие проявлений мерзлоты на
кабельные линии, присущие местным условиям, делается
заключение, что достаточно эффективных мер борьбы
с последствиями пучения грунтов при расположении ка¬
белей в деятельном слое (на глубине 0,8 м) найти пока
не удалось.
Поэтому целесообразно ограничить прокладку кабе¬
лей в земляных траншеях за счет расширения надзем¬
ной прокладки по эстакадам, стенам зданий, сооруже¬
ниям, в коробах и проч.
Индигирский район высоковольтных се¬
тей, Усть-Нера Я АС СР:
Кабели прокладывались ниже деятельного слоя; они
не подвержены мерзлотным деформациям и поэтому
устойчивы в эксплуатации.
Однако опасность деформаций возникает при попада¬
нии воды в траншеи и особенно в кабельные каналы,
а также и при оттаивании ледяных линз, образующихся
в грунте.
Вывод: необходимо каналы содержать сухими, не
допуская попадания в них воды.
Янская РЭС, г. Бата гай ЯАССР:
Преобладают песчаные грунты, легко разрабатыва¬
емые без прогрева. Это дает возможность прокладки
кабелей в грунте ниже деятельного слоя на глубину
1,5—2 м, чем обеспечивается устойчивая их эксплуата¬
ция. Хорошей защитой являются доски, горбыль, повы¬
шающие верхнюю границу вечной мерзлоты, что снижает
возможность морозного растрескивания, несмотря на
большие колебания температуры воздуха — от+15° до
—60°.
Вывод: в песчаных грунтах кабели следует распо¬
лагать ниже деятельного слоя. Необходимо рекомендо¬
вать выполнение защиты досками и горбылем, повыша¬
ющими благодаря лучшей теплоизоляции верхнюю гра¬
ницу вечной мерзлоты.
32

Б. Сезон работы на кабельных трассах. Разработка
мерзлых грунтов при рытье траншей
Вследствие сурового климата, большой продолжитель¬
ности периода года с низкими температурами воздуха,
толстым снеговым покровом прокладка кабелей в районе
распространения вечномерзлых грунтов преимущественно
ведется в период с мая по октябрь месяц.
Лучшим сезоном для выполнения кабельных работ
в земляных траншеях в песчанистых и щебенистых грун¬
тах является лето. Земляные работы в пылеватых и гли¬
нистых грунтах выполняют в сентябре—октябре, когда
дебет надмерзлотных вод прекратился, верхняя корка
почвы замерзла и глубина оттаивания грунта наиболь¬
шая. Земляные работы в летний период на глинистых,
илистых и пылеватых грунтах сильно осложняются над¬
мерзлотными водами. Откопанная траншея быстро запол¬
няется водой, и стенки траншеи оплывают. Глубина ее
контролируется с большим трудом и неточно. Кабель
укладывается в воду, что в ряде случаев приводит к де¬
формации его при замерзании грунта.
В Норильске и ряде других пунктов Крайнего Севера
находят применение при разработке мерзлых грунтов
отбойные пневмомолотки. Однако характерной особен¬
ностью выполнения земляных работ в районах распрост¬
ранения вечномерзлых грунтов является широкое ис¬
пользование ручного труда с применением лопаты,
кирки и лома. При разработке так называемых «сухих
грунтов» — гравийных и песчаных — нет надобности их
прогрева, так как мерзлый грунт легко колется и осы¬
пается. При других грунтах широкое распространение
получил способ оттаивания вечномерзлых грунтов «по¬
жогами». В Норильске, например, отогрев грунта произ¬
водится открытыми и закрытыми кострами. В последнем
случае подожженный слой угля или дров закрывается
металлическими полуцилиндрами с отверстиями для при¬
тока воздуха и удаления продуктов горения. Такой спо¬
соб не имеет открытого огня, что повышает пожарную
безопасность и увеличивает эффективность прогрева. За
8—10 ч прогрева грунт оттаивает на глубину 0,5 л/. От¬
таявший грунт, вынутый из траншеи на поверхность,
вновь замерзает, и для заполнения траншеи после ук¬
ладки кабеля его приходится разрыхлить отбойными мо¬
лотками и заполнять траншею комьями, что является
существенным недостатком способа оттаивания грунта.
33

В Хатанге оттаивание грунта на трассе осуществля¬
лось электропрогревом (рис. 22) за счет проводимости
грунта. После прогрева кабель погружается в оттаявший
жидкии грунт без рытья траншеи. После укладки кабеля
и промерзания грунта траншея прикрывалась термоизо¬
ляционным валиком. Этот способ является более прогрес¬
сивным в техническом отношении.
, пгрёдвижизя электростанция 30 кет; 2 - провод ПРГ 10 мм*-
3-электроды из стальной проволоки 0 5-6 мм длиной 07-
1,0 м; 4 изолирующее покрытие; 5 —стержень стальной 06—5 мм.
В Индигирском районе ЯАССР с песчаными и гравий¬
ными грунтами копка траншей с успехом велась вручную
без прогрева, так как такие грунты легко колются и осы¬
паются.
На протяженных трассах кабелей связи, прокладыва¬
емых в вечномерзлых грунтах, нашел применение меха¬
нический способ рытья траншей с помощью роторного
экскаватора, требующий меньших трудозатрат. Недостат¬
ком такого способа является ограниченная глубина тран¬
шеи — 1,2 м.
Прогрев кабеля перед прокладкой при отрицатель¬
ных температурах наружного воздуха производился во
всех случаях током от сварочных трансформаторов или
сварочных агрегатов, воздуходувками или размещением
кабеля перед прокладкой на 2—3 суток в теплом поме¬
щении.
В Норильске, например, сооружалась палатка, в ко¬
торой устанавливались барабаны с кабелем, воздуходув¬
ка и сварочные трансформаторы для прогрева кабеля.
34

При затруднениях с электроэнергией в качестве источни¬
ков тепла используются мангалы на коксе или древесном
угле.
Монтаж кабельных муфт (соединительных и конце¬
вых) в районах распределения вечной мерзлоты и глу¬
бокого сезонного промерзания не имеет специфики и
производится обычными методами, используемыми в
средних широтах. Исключением являются кабельно-за¬
ливочные массы; долголетний опыт показал, что наибо¬
лее оправданным в условиях вечной мерзлоты (и вообще
Крайнего Севера) является применение более морозо¬
стойких (нерастрескивающихся) кабельных масс, упомя¬
нутых ранее.
3.	ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЕНИЯ
КАБЕЛЯ НА МЕРЗЛОТНОЕ СОСТОЯНИЕ ГРУНТА
В Воркуте* и на других арктических площадках было
замечено, что тепловое воздействие силового
кабеля на грунт приводит к растоплению вечномер¬
злого грунта (образование таликовых зон), угрожающего
просадкой зданий и сооружений, а в некоторых случаях
повреждением кабелей. При некотором сочетании усло¬
вий благодаря тепловыделению вода вокруг кабеля при
замерзании грунта переходит в твердую фазу значитель¬
но позднее всего остального грунта (или вообще не
переходит), что и является причиной-смещения грунта,
приводящего к Повреждениям.
Количественная оценка влияния тепловыделения
была частично дана в исследованиях Ленаэропроекта **,
проводившихся на основе моделирования, применитель¬
но к следующим условиям:
1)	Силовой электрический кабель диаметром 30 мм
расположен в массе вечномерзлого грунта на глубине
1,0 м от поверхности земли.
2)	Тепловыделение кабеля от токовой нагрузки но¬
сит непрерывный характер и составляет 9 ккал/ч на 1 м.
3)	Известна температура наружного воздуха в тече¬
ние года, имеются данные о температуре грунта на раз-
* Доминирует островной характер распространения мерзлоты,
иногда исчезающей и вновь возникающей на том же самом месте.
** Работы, выполненные в 1959—1960 гг. по прокладке подзем¬
ных кабелей в районах распространения вечномерзлых грунтов.
35

личіньіх глубинах в естественном состоянии, известны
теплофизические свойства (характеристики) грунта.
В результате исследования моделированием необхо¬
димо было дать картину изменения температурного
Рис. 23. Изотермы грунта в зоне
электрического кабеля на 15 марта.
Рис. 24. Изотермы, грунта в зоне
электрического кабеля на 15 сен¬
тября.
поля грунта, окружающе¬
го кабель.
Примечания:
1)	Климатические и грун¬
товые условия были при¬
няты сравнительно тя¬
желыми; свойственные
арктическим условиям,
они характеризуются: тол¬
щиной вечномерзлого
слоя свыше 500 м, низкой
среднегодовой температу¬
рой воздуха —11° С (про¬
тив —4°С для Якутска),
наличием сильных и по¬
стоянно дующих ветров,
преобладанием преиму¬
щественно пылевато-или¬
стых, пучинистых грун¬
тов, подверженных пуче¬
нию и морозному растре¬
скиванию, и др.
2)	Для упрощения не
учитывались изменения,
могущие возникнуть в ре¬
зультате производства
работ, связанных с про¬
кладкой кабеля (различ¬
ные плотности и влажно¬
сти грунта, засыпанного
в траншею, по отношению
к естественному грунту,
нарушение растительного
слоя, песчаная подсыпка
под кабели и пр.).
Исследование велось
из расчета 3-летнего цик¬
ла с фиксацией отсчетов
на 15-е число каждого ме¬
сяца.
36

Анализ полученных результатов показал, что много¬
летних температурных изменений в грунте, окружа¬
ющем кабель, в данных климатических условиях не
происходит. Температурные изменения носят лишь се¬
зонный характер, одинаковый для каждого сезона из
трех рассмотренных лет. Таким образом, нет необходи¬
мости проводить расчет для более длительного проме¬
жутка времени, чем принятые 3 года.
На рис. 23 и 24 показаны изотермы* в исследуемой
области на 15 марта (максимальное промерзание) и
на 15 сентября (максимальное протаивание).
Из рассмотрения изотерм видно, что на 15 сентября
в период максимального протаивания деятельного слоя,
равного 0,7 л*, вокруг кабеля образуется небольшая та¬
лая зона (температура грунта + 0,8 °C в радиусе 5 см).
Между этой талой зоной и границей деятельного слоя
(температура О °C) имеется зона, температуры которой
хотя и отрицательны, однако близки к 0°С (до —0,5 °C).
Ширина этой зоны незначительна и равна примерно
30 см.
К моменту смыкания деятельного слоя (изотермы
на 15 марта) промерзает также и талая зона вокруг
кабеля (температура —16°C).
На основе анализа полученных результатов можно
сделать следующие основные выводы:
1)	Силовой кабель, проложенный в вечной мерзлоте
на глубине, превышающей величину деятельного слоя,
и выделяющий с 1 м длины 9,0 ккал/ч, изменяет
естественный температурный режим окружающего грун¬
та. Для рассматриваемого случая можно считать, что
зона влияния кабеля ограничивается 1,0 м в глубину и
примерно такой же величиной в каждую сторону.
2)	Температура грунта у поверхности кабеля в тече¬
ние всего года на 3,5—4° выше естественной тем¬
пературы грунта на той же глубине.
3)	Деятельный слой над кабелем увеличивается при¬
мерно на 10%' по сравнению с деятельным слоем вне
зоны теплового воздействия кабеля.
4)	Вокруг кабеля образуется незначитель¬
ное количество талой зоны радиусом до 10 см,
однако промерзающая к периоду смыкания деятельного
слоя.
* Кривая, соединяющая точки с одинаковой температурой
грунта.
37

Сделанные выводы относятся к климатическим усло¬
виям Арктики и, естественно, не могут быть распростра¬
нены на мерзлотные зоны различных географических
широт. Вероятно, для более южных широт с распрост¬
ранением вечной мерзлоты влияние теплового воздейст¬
вия кабеля на окружающий грунт будет иметь несколь¬
ко иной характер.
Поэтому представляет большой практический интерес
расширение исследований применительно к различным
климатическим и мерзлотным условиям районов СССР,
имеющих распространение вечной мерзлоты.
4.	ПРОВЕДЕНИЕ МЕРЗЛОТНО-ГРУНТОВЫХ
ОБСЛЕДОВАНИЙ ПРИ ИЗЫСКАНИИ
КАБЕЛЬНЫХ ТРАСС
В вечномерзлых грунтах на трассах предполагаемой
подземной прокладки кабеля, как это видно из преды¬
дущего, могут оказаться самые различные мерзлотно¬
грунтовые условия.
Это обстоятельство требует предварительного инже¬
нерно-геологического освещения трассы на основе тща¬
тельного мерзлотно-грунтового обследования с прове¬
дением мерзлотной съемки, как необходимого условия
для обоснованного принятия решений по выбору трас¬
сы.
В последние годы начинает внедряться методика
мерзлотно - грунтового обследования, предложенная
ЦНИИ связи (Л. 5].
Мерзлотную съемку проводят в полосе шириной 40—
50 м вдоль трассы, выявляя при этом:
а)	тип грунта и его физико-механические свойства;
б)	мощность деятельного слоя (на участках слива¬
ющейся мерзлоты), глубину залегания вечномерзлых
грунтов (на участках несливающейся мерзлоты); в пос¬
леднем случае разведку ведут на глубине не более 2,5 л/;
в)	мерзлотно-грунтовые явления (пучение, бугры, пу¬
чения, морозобойные трещины, термокарст, солифлюк¬
ция, оползни и т. п.);
г)	гидрогеологические условия (уровень надмерзлот¬
ных вод, направление их фильтрации).
По результатам съемки составляется мерзлотная
карта, отображающая мерзлотно-грунтовые условия и
38

■продольный геологический разрез (профиль) кабель¬
ной трассы с указанием глубины деятельного слоя.
На участках 'кабельной трассы, где можно ожидать
неравномерного пучения грунтов, при глубине деятель¬
ного слоя более 1,8 м (для условий сливающейся мерз¬
лоты, т. е. когда сезонное оттаивание достигает -поверх¬
ности вечномерзлых грунтов), а также при глубине дея¬
тельного слоя более 1,2 м (для условий несливающей-ся
мерзлоты, т. е. когда промерзание деятельного слоя не
достигает поверхности вечномерзлого грунта, или ее от¬
сутствия) следует определять величину так называемо¬
го коэффициента неравномерного перемещения грунта
на глубине прокладки кабелей в местах:
резкого изменения составов грунта по трассе
(например, аллювиальные отложения в долинах
рек);
при резкой смене поверхностных условий (кочко¬
ватая поверхность, переходы от участков с раститель¬
ным покровом к участкам без растительного покро¬
ва) ;
пересечения дорог.
Коэффициент неравномерности определяют в двух-
трех местах на участке протяженностью 10—20.ина 1 км
трассы.
Неравномерность перемещения грунта при пучении на
поверхности земли может быть определена нивелирова¬
нием отдельных точек, отмеченных на поверхности зем¬
ли по оси трассы, через 50—ГОО см. При этом неравно¬
мерность пучения грунта на поверхности земли будет
характеризоваться коэффициентом К:
	^2	■	...
A L — L ’
где hi — превышение соседних точек друг над другом по
данным нивелировки перед промерзанием грунта, см;
h2 — превышение соседних точек друг над другом
после промерзания грунта, см;
Ah — разница в перемещении точек поверхности грун¬
та в результате пучения;
L — расстояние между рассматриваемыми точками.
Размещение точек на поверхности грунта (земли) и
их количество определяется таким образом, чтобы места
с неравномерными мерзлотно-грунтовыми условиями бы¬
ли полностью охарактеризованы. Для этой цели потре¬
39

буется назначить (установить) не менее пяти точек на
каждое обследуемое место.
За расчетную величину коэффициента К принимается
наибольшее из его возможных значений.
Нивелировку проводят не менее двух раз—перед на¬
чалом промерзания и в любой момент времени, когда
ірунт промерз на глубину не менее 1,2 м. Переход крае¬
четным коэффициентам неравномерности пучения грун¬
тов на глубину 1,2 м производят по формулам:
а)	на участках со сливающейся мерзлотой
(2)
б)	на участках с несливающейся мерзлотой (или
при отсутствии ее)
*„,=*(1-^);	(3)
здесь /ід — мощность деятельного слоя, м.
hx — глубина заложения кабеля, м.
Размеры морозобойных трещин выявляют после тая¬
ния снега в период апрель — июнь. При этом измеряется
ширина трещин на поверхности земли и глубина их про¬
никновения. Мерзлотно-грунтовые условия при изыска¬
нии разделяют на неопасные, опасные и особо опасные.
Неопасными считают условия, характеризующие¬
ся отсутствием неравномерного пучения или незначи¬
тельным его действием (коэффициент неравномерности
на глубине 1,2 м, Льг^0,07); отсутствием морозобойных
трещин или же их малой глубиной — не более 1,2 м для
грунтов I—III категории и не более 0,6 м для грунтов IV
и высшей категорий — и шириной трещин на поверхности
земли не более 5 см, а также отсутствием других мерз¬
лотных явлений (термокарст, солифлюкция и др.)
Опасными являются условия с пучинистыми грун¬
тами при коэффициенте К, выражающемся следующим
неравенством: 0,070,12, имеются морозобойные
трещины глубиной до 2,0 м, шириной на поверхности
земли в пределах 5—10 см,
К особо опасным относятся условия с наличием
на участках трассы морозобойных трещин глубиной бо¬
лее 2,0 м, шириной на поверхности более 10 см и не¬
равномерным пучением грунтов, характеризуемым коэф¬
фициентом неравномерности /G,2>0,12, а также нали¬
чием термокарста, бугров пучения, оползней и пересе-
40
чений железных и автомобильных дорог, где земляное
полотно дороги подвержено осадкам.
Рассмотрим в этой связи следующие поясняющие примеры:
1)	участок кабельной трассы со сливающейся мерзлотой при де¬
ятельном слое йд = 2,8 м имеет грунты в виде пылеватых суглинков.
Нивелировкой точек поверхности грунта была определена наи¬
большая разность пучения двух сравниваемых точек Л/і=14 см при
расстоянии между ними £=100 см.
На основании этих данных по формуле (1) определим коэффи¬
циент неравномерности на поверхности земли:
14
К — 100 =°>14-
Далее, применяя выражение (2), найдем коэффициент неравно¬
мерности на глубине 1,2 м:
По принятой выше классификации условия на данном участке
могут быть отнесены к неопасным.
2)	Участок трассы длиной около 1 км пересекает долину реки.
Грунты представлены илистыми суглинками с часто встречающимися
линзами песка. Вечномерзлые грунты залегают на глубине 5,0 м.
Глубина деятельного слоя (сезонное промерзание, оттаивание) рав¬
на 2,6 м. Нивелировкой точек поверхности грунта, проведенной
в двух местах па протяжении участка трассы, установлена наиболь¬
шая разность из-за пучения Дй=18 см, морозобойные трещины от¬
сутствуют.
Отсюда коэффициент неравномерности на поверхности грунта
составит:
18
К = Тоо = 0’18-
Коэффициент неравномерности на глубине 1,2 м
/ 1,2\
'	= 0,18 ( 1 ~ 1 =0,18-0,54 = 0,097.
Следовательно, условия на данном участке относятся к о п а с-
н ы м.
3)	На участке трассы залегают пучинистые грунты. Величина
деятельного слоя Лд=2,8 м. Вечномерзлые породы отсутствуют, но
имеются морозобойные трещины шириной 8 см.
В результате нивелирования установлено относительное превы¬
шение двух соседних точек ДА = 23 см.
Определяем коэффициент неравномерности на поверхности земли:
23
к = Тоб = °>23-
Вычисляем коэффициент неравномерности на глубине 1,2 лс
/	1,2\
Kb2 = 0,23 I 1 —g-g 10,23-0,57 = 0,131.
Так как соблюдается неравенство:
Кі,2 > 0,12,
мерзлотно-грунтовые условия относим к особо опасным.
41

X
X
ч
§
X к
к ю
«5
S «
X
X
ю
ч
Мерзлотно-грунтовые явления
О	-д	СЗ	®	ІС
ѵ-\	-Q	ш	с—	Я	>~_
О	X	®	о	&
СП	X s£s	О	и	4J
О	<D	=	О. >Д
е®&^2'г
2 И 5>>	^
jz S ° е
* И в X -
£
<и
к -
<и X
ч§
2 о
X
X о
S о
Ч я
о
во
ч
ЕС
№ Ч
sa
д и
S
Й Д СХ
ч Д <L>
° S
tfodoii
и аохнЛскі KHdojax
■вя BBHqiraiHodiQ
ч
3
s
X
X
о
4)
Д й2
2 3 к § к
о О § §5
mg's
Д
42

Марка кабеля
СБ, АСБ, СП, АСГЕ
с увеличением глуби¬
ны заложения с при¬
менением дополни¬
тельных мероприятий
или АП, А АП без до¬
полнительных меро¬
приятий
Глубина прокладки
кабеля
На глубине более
1,2 м** с применени¬
ем дополнительных
мероприятий, относя¬
щихся к .опасным"
условиям
Прокладка кабеля
не допускается
1	Мерзлотно-грунтовые явления
Морозобойные
трещины ши¬
риной н а по¬
верхности зем¬
ли Е при глу¬
бине I см
о
ОСМ
°v	S
А?/	,Л
>> V	сц
о
Я ' S X О1
я ® О (У
я й о ск я с;
XL Г? Я SH<
2 а х 'О
g f_ S sr 4 *
о х О X С- СМ
* ц S К _
К^0,12
Не изме¬
ряется
Величина деятель¬
ного слоя, м
неслива¬
ющаяся
мерзлота
Более 1,2
Различная
сливаю¬
щаяся
мерзлота
Более 1,8
Различная
tfodou и
аохнЛба мибоіэх
-вя ввнчігэіиосііэ
I—IV
Раз¬
личная
Грунты
о 5 я я © S о.	р К
я
я г,	я gj 2 м	я	>> и
я 2	£ Ч схо'£	мю я
4	Л	Н СО ф ь?'	СЧ	СП
m£2xWOpOJ	О.	Ч
5	s со к S л	2
й	as « я	а>	£ £
JSg	в	о	& °
g °	s 3 2 Л „-,5	®	а
§2Eoo“j=S~
а“3g§	« s $
ohlSSsSE	н с
Мерзлотно¬
грунтовые
условия
прэкладки
кабеля
Особо
опасные
Особо
опасные

идпоНа оснбвании получёйнных при изысканий трасс коэффициентов
неравномерности и данных, помещенных в табл. 2, могут быть оппе-
зашитЬйыРМамРКа кабеля’ глубина его заложения В земле а также
защитные мероприятия, которые должны быть выполнены при со¬
оружении кабельной линии.	пилнены при со
Обобщая опыт кабельной канализации, а также учи¬
тывая данные исследований [Л. 7], можно сделать сле¬
дующие общие выводы.
Деформация вечномерзлых грунтов, вызываемая из¬
менением теплового и гидрологического режимов соз¬
дает механические напряжения, опасные для кабельных
линии, проложенных в земле. Зафиксированы многочис¬
ленные случаи повреждения электрических кабелей и ка-
оелеи связи, вызванные мерзлотными явлениями.
Нормальная работа кабельных линий, сооружаемых
в условиях вечной мерзлоты и глубокого сезонного про¬
мерзания, в значительной мере зависит от того, насколь¬
ко полно в период изысканий выявлены мерзлотно-грун¬
товые условия на трассе кабельной линии, насколько
правильно принято проектное решение, а также зависит
и от качества строительно-монтажных работ.
Результаты исследований и накопленный опыт соору¬
жения и эксплуатации кабельных линий в вечномерзлых
грунтах позволяют правильно подойти к оценке различ¬
ных мерзлотно-грунтовых условий, определению спосо¬
бов и глубины прокладки кабелей, а также выбору мер
их защиты от вредного воздействия мерзлотных явлений
что повышает надежность работы кабельных линий и
оесперебоиность электроснабжения
Крайнего Севера.
В этой связи могут быть сформулированы отправные
положения в виде рекомендаций.
а также выбору мер
в суровых условиях
5.	РЕКОМЕНДАЦИИ ПО СООРУЖЕНИЮ
КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ В РАЙОНАХ
РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ
И ГЛУБОКОГО СЕЗОННОГО ПРОМЕРЗАНИЯ
ГРУНТОВ
1.	При сооружении кабельных линий в районах веч¬
ной мерзлоты следует учитывать физические явления
связанные с природой вечной мерзлоты: пучения про¬
садки, оползни, морозобойные трещины, оврагообразова-
44

2.	Перед проектированием кабельных линий должны
проводиться инженерно-геологические изыскания с со¬
ставлением мерзлотной карты, отображающей мерзлотно¬
грунтовые условия и продольный геологический разрез
(профиль) кабельной трассы с указанием глубины дея¬
тельного слоя. По карте прокладывают трассу прохож¬
дения кабельной линии, указывают способ прокладки ка¬
беля, его марку, глубину траншеи, а также меры защи¬
ты. Изыскания и обследования ведутся с учетом ранее
изложенной методики.
3.	Размещение подземных кабелей в деятельном слое
пучинистых при замерзании и просадочных при оттаива¬
нии льдистых грунтов следует считать недопустимым.
Эти грунты необходимо обходить, даже если это приве¬
дет к некоторому удлинению трассы, или же делать про¬
кладку ниже деятельного слоя, т. е. в вечной мерзлоте.
Исключением могут быть неответственные линии на ко¬
ротких трассах порядка 20—ВО м.
4.	При выборе кабельной трассы необходимо учиты¬
вать, что:
а)	склоны холмов подвержены меньшему пучению и
менее сильным просадкам и разрывам грунта, чем боло¬
тистые низины;
б)	на площадках и вершинах холмов, лишенных ра¬
стительности, вероятность разрывов грунта при пониже¬
нии температуры больше, чем на площадке с раститель¬
ным покровом.
Тепловая изоляция грунта насыпкой торфяника, шла¬
ка, травосеянием, снегозадержанием и др. поднимает
верхнюю границу вечной мерзлоты и уменьшает вероят¬
ность появления морозобойных трещин и явлений пуче¬
ния грунта. Поэтому осуществление такой теплоизоляции
на кабельных трассах является полезным.
5.	В районах распространения вечномерзлых грунтов,
и глубокого сезонного промерзания может выполняться:
а) подземная кабельная — в траншеях, насыпях, кабель¬
ных каналах, тоннелях, коллекторах; б) надземная от¬
крытая по поверхности земли, в защитных коробах, по
эстакадам, в галереях, по стенам и конструкциям зданий,,
по водоводам (трубе), конструкциям инженерных соору¬
жений, под пешеходными мостками, а также и воздуш¬
ной подвеской.
По соображениям эксплуатационной надежности
предпочтительнее надземная канализация.
45

Выбор оптимального варианта прокладки кабельных
линий следует производить на основании технико-эконо¬
мического сравнения с учетом мерзлотных условий.
6.	Подземная канализация. При прокладке кабелей
в земле следует руководствоваться табл. 2, а также сле¬
дующими соображениями:
В скальных грунтах траншея роется глубиной не ме¬
нее 0,4 м, в прочих сухих грунтах—не менее 0,7 м.
В местах со слабым сезонным протаиванием грунта
(менее 0,7 м) кабели, как правило, располагают ниже
границы деятельного слоя. В сухих хорошо дренирую¬
щих грунтах можно прокладывать кабели с ленточной
броней. Если по местным условиям вынужденно прихо¬
дится проходить участки, где возможны пучения и мо¬
розное растрескивание, в этих случаях необходимо про¬
кладывать кабели с плоской или круглой проволочной
броней, выдерживающие большие растягивающие уси¬
лия.
Для снижения растягивающих усилий в результате
деформации грунта кабели укладывают в земле «змей¬
кой».
Защиту кабелей, уложенных в земляную траншею,
от механических повреждений лучше осуществлять до¬
сками или горбылем. Они обладают меньшей теплопро¬
водностью по сравнению с кирпичом и бетонными пли¬
тами. Применение дерева препятствует понижению гра¬
ницы деятельного слоя, и тем ослабляется действие
морозобойных трещин на кабель. Местный грунт для за¬
сыпки траншей должен быть размельчен и уплотнен.
Наличие в траншее снега и льда не допускается. Осев¬
ший после оттаивания грунт в траншее следует покрыть
теплоизоляционным слоем из торфа и мха.
Защитной мерой кабеля от неравномерного пучения
грунта и морозного трещинообразования является также
обваловка, которая должна быть высотой не менее 0,6 м.
Ширина обваловки поверху в зависимости от мощности
деятельного слоя, принимается следующая:
Мощность деятельного
слоя, м
1,2—1,8
1,8—2,1
2,1—2,5
Более 2,5
Ширина обваловки
поверху, м
1,5
2,0
2,5
3,0
46

Грунт для обваловки рекомендуется брать из мест,
удаленных от оси трассы на расстояние не менее 6 м
[Л. 7].
Дополнительными мерами против возникновения мо-
розобойных трещин являются:
засыпка траншеи с кабелем песчаным или гравийно¬
галечным грунтом;
устройство водоотводных каналов или прорезей глу¬
биной до 0,7 м, располагаемых с обоих сторон трассы
на расстоянии 2—3 м от ее оси;
обсев кабельной трассы травами и посадками кустар¬
ника, снегозадержание.
7.	Автодороги и бетонные полосы на вечномерзлых
грунтах, подверженных деформациям, проектируются и
строятся в виде искусственных насыпей, позволяющих
прокладку в них кабелей.
Искусственные насыпи следует выполнять из крупно¬
скелетных сухих привозных грунтов. Они являются по¬
этому значительно более стабильной средой, чем под¬
стилающие грунты. Прокладка в насыпях должна вы¬
полняться кабелями с усиленной броней из плоских
проволок. При использовании кабелей с ленточной бро¬
ней в насыпи следует сооружать специальные каналы,
в которых ка-бели укладывают «змейкой».
8.	В земляной траншее при перекрещивании с дру¬
гими, ранее проложенными кабелями, а также при пере¬
ходе под автодорогами кабели не следует укладывать
в трубах во избежание попадания воды в трубы и ее
замерзания в них, что вызывает повреждение кабелей.
Защиту кабелей рационально осуществлять стальными
листами либо плитами.
Использование труб может быть допущено только
в хороших дренирующих грунтах при укладке труб
с уклоном не менее 0,1%.
9.	В каналах кабели чаще прокладываются на терри¬
ториях подстанций. Нередко подстанции располагаются
на влажных пучинистых грунтах. В таких случаях сле¬
дует производить подсыпку из сухих песчаных или ще¬
бенистых грунтов снизу и с боков канала при толщине
слоя до 0,5 м. Сами каналы нужно выполнять водоне¬
проницаемыми с битумным покрытием, с уклоном для
стока воды.
Кабели надо укладывать на установленные на стенах
конструкции и на дно канала, имеющего песчаную по¬
47

пушку. Сверху каналы закрывают железобетонными
плитами. В нижней точке каналы должны быть заглуб¬
лены и иметь открытый сток для отвода надмерзлотных
вод, которые могут проникнуть в канал.
10.	Кабельные линии городских сетей следует, как
правило, прокладывать в коллекторах, предназначенных
для водопроводных и канализационных трубопроводов.
Для кабелей необходимо предусматривать отдельную
стенку коллектора с защитой кабеля сетчатым огражде¬
нием.
При прокладке кабелей в земляных траншеях трас¬
са, как правило, должна проходить по непроезжей части
улиц (под тротуарами), по дворам, по газонам и кустар¬
никовым посадкам.
11.	Надземная канализация. В условиях Крайнего
Севера теплофикационные сети, водопровод и канализа¬
ция, как правило, прокладываются на поверхности земли
в специальных утепленных коробах. В районах вечной
мерзлоты эти короба целесообразно использовать также
и для прокладки силовых кабелей и кабелей связи. Ка¬
бели должны быть бронированными и иметь защиту от
механических повреждений.
12.	Для удобства передвижения пешеходов в весенне¬
осеннюю распутицу обычно сооружаются пешеходные
мостки. Эти мостки являются удобным средством и для
прокладки под ними кабелей электрических и кабелей
связи. При таком способе прокладки должны соблю¬
даться следующие условия:
а)	допускать укладку только кабелей низкого напря¬
жения (не выше 0,4 кв);
б)	применять только бронированные кабели;
в)	обеспечить достаточную прочность мостков (тол¬
щина досок не менее 5 см);
г)	оборудовать специальные переезды для движения
транспорта.
13.	На территории промышленных предприятий
с большим количеством зданий и сооружений прокладку,
как правило, надо осуществлять по стенам, перекрытиям
и различным конструкциям зданий и сооружений. Там,
где это невозможно, для прокладки кабелей целесооб¬
разно сооружать специальные эстакады и короба. Наи¬
более часто применяются простейшие кабельные эста¬
кады на деревянных опорах с расстоянием между ними
до 6 м.
48

Эстакады рассчитаны для укладки на них от одного
до двадцати кабелей. Укладка производится на попереч¬
ные полки, приваренные к несущей балке через 80 м.
Для предотвращения деформации кабеля от выпучива¬
ния грунта нужно предусматривать компенсаторы в виде
петлевых провесов кабеля. При числе кабелей более
двух вариант с кабельной эстакадой по первоначальным
затратам экономичнее прокладки в земляной траншее.
Для больших потоков кабелей рекомендуется соору¬
жать металлические или железобетонные эстакады,
а также кабельные туннели.
При малом количестве кабелей, прокладываемых
к обособленным приемникам по пучинистым грунтам и
заболоченным территориям, целесообразно использовать
железобетонные короба.
В отдельных случаях, когда по различным причинам
устройство эстакад, коробов или траншей невозможно,
прокладку кабелей низкого напряжения надо выполнять
воздушной подвеской. Подвеску следует осуществлять
к стальному тросу или прутку, при этом прикрепление
кабелей производить при помощи хомутов на расстоянии
250 300 мм. Петлю кабеля у опор делать увеличенной,
при этом принимать меры для исключения трения кабе¬
ля об опору. При открытой прокладке кабельных линий
(по стенам зданий, на эстакадах, воздушной подвеской)
в условиях Крайнего Севера с дующими холодными
ветрами не требуется осуществления специальной защи¬
ты от солнечных лучей в виде труб, козырьков и др.;
защиту осуществляют покрытием кабеля белой краской.
14.	Устройство вводов. Кабели из траншеи выводить
на некотором расстоянии здания для того, чтобы не вы¬
зывать теплового воздействия, могущего привести к от¬
таиванию грунта и тем самым вызвать просадку здания.
Следует выполнять воздушный ввод кабеля в здание
через стену. В зданиях с продуваемыми подпольями
кабельный ввод нужно осуществлять через пол, но так,
чтобы кабельный стояк был удален от фундаментных
столбов здания [Л. 8].
Обычно заведенный от коллектора в продуваемое
подполье здания кабель далее прокладывать в защит¬
ных коробах на подвесах.
15.	При выходе кабеля из траншеи на столб или сте¬
ну здания кабель следует защищать от механических
повреждений угловой сталью. Применение труб может
49

быть допущено только в хорошо дренирующих грунтах.
Выход кабеля из траншеи должен быть плавным,
с соблюдением необходимого уклона, назначаемого рас¬
четом (Л. 7].
16.	Соединение кабелей, проложенных в земле. В це¬
лях повышения эксплуатационной надежности соедине¬
ние жил кабелей в пучинистых грунтах рекомендуется
выполнять не в муфтах, как обычно, а в специальных
кабельных шкафах, устанавливаемых на поверхности
земли. В шкафах монтируются концевые муфты и шин¬
ные перемычки между жилами кабелей. Против попада¬
ния влаги внутрь шкафа должна предусматриваться
верхняя крышка с козырьком и резиновые прокладки
в местах стыка дверцы со шкафом. Шкаф устанавлива¬
ют на бетонных фундаментных плитах. При подходе
кабеля к шкафу должна предусматриваться компенса¬
ционная петля.
17.	Производство кабельных работ. В районах распро¬
странения вечной мерзлоты наиболее удобным временем
года для производства кабельных работ является:
а)	на трассах с дренирующими грунтами (щебенис¬
тые, скальные, песчаные) —с мая по август;
б)	на трассах со слабодренирующими и недрениру¬
ющими грунтами (глины, суглинки, пылеватые, пылевато¬
илистые и пр.) — сентябрь —октябрь, когда дебет над¬
мерзлотных вод прекратится, верхняя корка почвы за¬
мерзла, а глубина протаивания наибольшая.
„Проведение земляных работ на этих грунтах в лет¬
ний период сильно осложняется надмерзлотными водами.
Выкопанная траншея быстро заполняется водой, а стен¬
ки траншеи оплывают.
18.	Оттаивание мерзлого грунта при необходимости
можно производить методом «пожогов» открытыми и за¬
крытыми кострами: за 8—10 ч грунт оттаивает на глуби¬
ну 0,5 м. Оттаивание можно производить пропано-воз¬
душными горелками, а также горелками инфракрасного
излучения типа ГИИВ. При наличии вблизи электро¬
энергии может использоваться метод электропрогрева
грунта.	г
При разработке гравийных и песчаных грунтов необ¬
ходимость разогрева исключается, так как мерзлый грунт
легко откалывается и осыпается при разрушении отбой¬
ными молотками.
50

19.	Прогрев кабеля перед прокладкой при отрица¬
тельных температурах рекомендуется производить током
или установкой барабана с кабелем на несколько часов
в теплое помещение.
20.	Монтаж концевых и соединительных кабельных
муфт выполняется обычными приемами, однако заливку
муфт следует производить морозоустойчивой кабельной
массой, состоящей из 75% массы МБ-90 и 25% транс¬
форматорного масла по весу.

П риложение 1
Свойства грунтов, категория
Грунт
Средняя
объемная
масса, ке/м9
Категория
Глина:
1
жирная, мягкая, а также насыпная, еле-
жавшаяся с примесью гравия, гальки,
щебня и строительного мусора (в том
числе юрская и моренная)

1 800
II
тяжелая, мягкая, ломовая и сланцевая,
с примесью гравия, гальки и щебня,
а также булыг в количестве до 10%
от объема (в том числе твердая
юрская и мягкая карбонная) ....
1 950
II
твердая карбонная кембрийская ....
2 000
IV
Галька и гравий размером, мм\
мелкий до 20

1 700
I
средний до 40

1 750
II
крупный 150

мелкий и средний с примесью булыг ве-
1 950
III
сом до 10 кг

1 900
III
4 рунт растительного слоя:
без корней

1 200
I
с корнями

с примесью строительного мусора, щеб-
1 200
II
ня и гравия

1 400
II
Лёсс:
естественной влажности, рыхлый .
1 600
I
то же с примесью гравия, гальки . . .
1 800
II
сухой

1 750
II
плотный

1 800
III
отвердевший

Лесок:
1 800
IV
естественной влажности с примесью гра-
вия п гальки в количестве до 20% от
объема

1 600
I
то же с примесью до 40%

1 700
II
сухой барханный и дюнный .
1 000
II
•Солончак и сланец:
МЯГКИЙ

1 600
I
твердый

1 800
IV
Суглинок:
легкий и лёссовидный

то же слежавшийся, с гримесью гравия
1 600
I
и гальки в количестве до 10% от
объема

1 750—1 900
II
то же с примесью булыг

1 950
III
Супесок без примесей и с примесью гравия,
гальки и щебня

1 600 1 900
I
III
Строительный мусор

1 850
52

Продолжение прилож. і
Грунт
Средняя
объемная мас¬
са, кг/м>
Категория
Торф:
без корней

600
1
с корнями

Чернозем и каштановый грунт:
600
II
сухой отвердевший

1 200
ш
естественной влажности ....
Шлак котельный:
1 300
II
рыхлый

750
I
слежавшийся .

1 000
ш
пт J0 же’ мсталлУРгический выветрившийся
Щебень размером до 40 мм . .
1 500
1 700
IV
II
то же, до 150 мм

1 950
II
Приложечие	2
Международная таблица сиды и скорости ветра
лл
Характер ветра
Скорость
По международ-
м/сек
КМ/Ч
ным правилам,
м/сек
0
Штиль
0—0,5
0—1
2—6
п
1
Тихий
0,6—1,7
1
2
Легкий
1,8—3,3
7—12
О Q
3
Слабый
3,4—5,2
13—18
4
4
Умеренный
5,3—7,4
19—26
6 8
5
6
7
Свежий
Сильный
Крепкий
7,5—9,8
9,9—12,4
12,5—15,2
27—35
36—44
45—54
9—10
11—13
14—17
8
Очень крепкий
15,3—18,2
55—65
18—20
9
Шторм
18,3—21,5
66—77
21—24
10
Сильный шторм
21.6—25,1
78—90
25	28
11
Жестокий шторм
25,2—29,0
91—104
29—33
12
Ураган
Более 29
Свыше 104
34 и более
3

'54

К приложению 3	.- •.	'
тип 1 '3 кабеля>; б —тип 2 (6 кабелей); в — тип 3 (10 кабелей); г — тип 4
(20 кабелей); д — упрощенная конструкция кабельных эстакад, тип 5 (одни
кабель), 1 — 2 болта, 0 16; 2 —полка 60X6 мм; 4=300 мм;. 3 — хомут
100X6	4=1 100 мм; 4—хомут 100X10 мм,.1=1 250 мм; 5 — 2 сваіи или 2 стол¬
ба, 0 18; 6—1 свая или 1 столб, 0 18; 7— битуминизированный' грунт; 8 —
кабель; 9 — рельс; 10 — хомут 100X10 ММ; I — по расчету. '
Приложение 4
ЧЕРТЕЖ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЕЙ В КОЛЛЕКТОРАХ
СОВМЕСТНО С САНТЕХНИЧЕСКИМИ ТРУБАМИ
Примечания: 1. Кон¬
струкция применяется при
наличии просадочных пучи-
нистых грунтов в условиях
застройки города. 2. Величи¬
на /г —толщина заменяемо¬
го грунта под каналом—
определяется теплофизиче¬
ским расчетом и расчетом
на осадки,
/ — вентиляционная шахта; 2 —
поребрик; 3 — полки для элек¬
трокабелей; 4 — жирная мятая
глина; 5 — подушка нз непучи-
ннстого или щебенистого тало¬
го грунта. Секции каналов же¬
лезобетонные, 1=6 м.
ЛИТЕРАТУРА
1.	Основы геокриологии (мерзлотоведение). Изд-во АН СССР,
1959.
2.	Технические условия на проектирование промышленных со¬
оружений в условиях вечной мерзлоты. Промстройпроект, Красно¬
ярск.
3.	Бойченко В. И., Собина В. Г., Кабельная канализация
в условиях вечной мерзлоты. ЛенПЭО «Тяжпромэлектропроект»,
Ленинград, 1961.
4.	Бойченко В. И., Красовский К. Ф., Руководящие тех¬
нические материалы (РТМ) по кабельной канализации в районах
вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания грунтов. «Тяж¬
промэлектропроект», Л., 1965.
5.	Технические указания по изысканиям трасс-магистралей, вы¬
бору типа кабелей н определению мер защиты от мерзлотных явле¬
ний в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания
грунтов. ЦНИИ связи, М., 1967.
6.	Селянин А. И., Эксплуатация кабельных линий в районах
вечной мерзлоты. «Электрические станции», 1960, № 3.
55

ОГЛАВЛЕНИЕ
1.	Вечная мерзлота и ее проявление на кабельных трассах .	3
2.	Производственный опыт кабельной канализации в районах
распространения вечномерзлых грунтов и глубокого сезон¬
ного промерзания 	 8
А. Способы прокладки кабельных линий и их эксплуата¬
ционные показатели 	 8
Б. Сезон работы на кабельных трассах. Разработка мерзлых
грунтов при рытье траншей	33
3.	Оценка влияния тепловыделения кабеля на мерзлотное со¬
стояние грунта	35
4.	Проведение мерзлотно-грунтовых обследований при изыска¬
нии кабельных трасс	38
5.	Рекомендации по сооружению кабельных линий в районах
распространения вечной мерзлоты и глубокого сезонного
промерзания грунтов 	 44
Приложения:	52
1.	Свойства грунтов, категория	52
2.	Международная таблица	силы н скорости ветра ...	53
3.	Чертеж надземной прокладки эстакадного типа на деревян¬
ных опорах	54
4.	Чертеж прокладки кабелей в коллекторах совместно с сан¬
техническими трубами	55
7.	Куликов Ю. Г., Новодережкин В. А„ Перетру¬
хни Н. А., Фролов П. А., Воздействие мерзлотно-грунтовых явле¬
ний на кабели связи, М., 1967.
8.	Проектор Е. Г., Красовский К. Ф., Прокладка ка¬
бельных линий в особых условиях, М., 1967.
9.	Материалы научно-технического совещания по эксплуатации
высоковольтных сетей в условиях Крайнего Севера. Коми АССР,
1968.

Цена 11 коп.